Quantum entanglement: kev xav, lub hauv paus ntsiab lus, nyhuv

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Quantum entanglement: kev xav, lub hauv paus ntsiab lus, nyhuv
Quantum entanglement: kev xav, lub hauv paus ntsiab lus, nyhuv
Anonim

Lub caij nplooj zeeg kub ntawm cov ntoo ci ntsa iab. Cov rays ntawm yav tsaus ntuj hnub kov lub thinned saum. Lub teeb tawg los ntawm cov ceg ntoo thiab ua rau pom qhov pom ntawm cov duab txawv txawv flickering ntawm phab ntsa ntawm tsev kawm ntawv "kapterka".

Sir Hamilton txoj kev xav pom maj mam swb, saib kev ua si ntawm chiaroscuro. Nyob rau hauv lub taub hau ntawm Irish mathematician muaj ib tug tiag tiag melting lauj kaub ntawm kev xav, tswv yim thiab cov lus xaus. Nws paub zoo tias qhov kev piav qhia ntawm ntau yam tshwm sim nrog kev pab los ntawm Newtonian mechanics yog zoo li kev ua si ntawm cov duab ntxoov ntxoo ntawm phab ntsa, deceptively intertwining cov duab thiab tawm hauv ntau cov lus nug tsis teb. “Tej zaum nws yog nthwv dej… lossis tej zaum nws yog cov kwj deg,” tus kws tshawb fawb tau hais tias, “lossis lub teeb yog qhov tshwm sim ntawm ob qho xwm txheej. Zoo li cov duab woven los ntawm duab ntxoov ntxoo thiab lub teeb."

pib ntawm quantum physics

Nws yog qhov txaus siab los saib cov neeg zoo thiab sim nkag siab tias cov tswv yim zoo li cas tau yug los hloov txoj kev hloov pauv ntawm tib neeg. Hamilton yog ib tug ntawm cov uas sawv ntawm lub hauv paus ntawm quantum physics. Tsib caug xyoo tom qab ntawd, thaum pib ntawm lub xyoo pua nees nkaum, ntau tus kws tshawb fawb tau koom nrog kev tshawb fawb ntawm cov khoom siv hauv tsev. Cov kev paub tau txais yog tsis sib xws thiab tsis suav nrog. Txawm li cas los xij, thawj cov kauj ruam tshee tau ua.

Kev nkag siab txog microworld thaum pib ntawm lub xyoo pua 20th

Nyob rau xyoo 1901, thawj tus qauv ntawm lub atom tau nthuav tawm thiab nws qhov tsis ua haujlwm tau pom, los ntawm qhov pom ntawm qhov zoo tib yam electrodynamics. Nyob rau tib lub sijhawm, Max Planck thiab Niels Bohr tau luam tawm ntau yam haujlwm ntawm lub atom. Txawm hais tias lawv ua haujlwm hnyav, tsis muaj kev nkag siab tag nrho ntawm cov qauv ntawm lub atom.

Ob peb xyoos tom qab, xyoo 1905, tus kws tshawb fawb German me me Albert Einstein tau tshaj tawm tsab ntawv tshaj tawm txog qhov muaj peev xwm ntawm lub teeb quantum nyob rau hauv ob lub xeev - yoj thiab corpuscular (particles). Hauv nws txoj haujlwm, cov lus sib cav tau muab piav qhia vim li cas rau qhov ua tsis tiav ntawm tus qauv. Txawm li cas los xij, Einstein lub zeem muag raug txwv los ntawm kev nkag siab qub ntawm tus qauv ntawm lub atom.

quantum entanglement ntawm particles
quantum entanglement ntawm particles

Tom qab ntau yam haujlwm los ntawm Niels Bohr thiab nws cov npoj yaig hauv xyoo 1925, qhov kev taw qhia tshiab tau yug los - hom quantum mechanics. Ib qho kev qhia - "quantum mechanics" tshwm sim peb caug xyoo tom qab.

Peb paub dab tsi txog quanta thiab lawv quirks?

Hnub no, quantum physics tau mus deb txaus. Muaj ntau qhov sib txawv tshwm sim tau pom. Tab sis peb yeej paub dab tsi? Cov lus teb tau nthuav tawm los ntawm ib tus kws tshawb fawb niaj hnub no. "Ib tug tuaj yeem ntseeg hauv quantum physics lossis tsis nkag siab nws," yog Richard Feynman lub ntsiab lus. Xav txog koj tus kheej. Nws yuav txaus los hais txog qhov tshwm sim xws li quantum entanglement ntawm cov khoom. Qhov no tshwm sim tau plunged lub ntiaj teb scientific mus rau hauv ib txoj hauj lwm ntawm tag nrho bewilderment. Tseem ceeb duayog tias qhov tshwm sim tsis zoo yog tsis sib haum nrog cov cai ntawm Newton thiab Einstein.

Thawj zaug cov txiaj ntsig ntawm quantum entanglement ntawm photons tau tham hauv xyoo 1927 ntawm Solvay Congress thib tsib. Ib qho kev sib cav kub tau tshwm sim ntawm Niels Bohr thiab Einstein. Lub paradox ntawm quantum entanglement tau hloov tag nrho kev nkag siab ntawm lub ntsiab lus ntawm lub ntiaj teb cov khoom.

quantum entanglement txoj kev xav
quantum entanglement txoj kev xav

Nws paub tias txhua lub cev muaj cov khoom siv hauv tsev. Raws li, tag nrho cov phenomena ntawm quantum mechanics yog reflected nyob rau hauv lub ntiaj teb no zoo tib yam. Niels Bohr hais tias yog peb tsis saib lub hli, ces nws tsis muaj. Einstein suav tias qhov no tsis tsim nyog thiab ntseeg tias cov khoom muaj nyob ntawm nws tus kheej ntawm tus neeg soj ntsuam.

Thaum kawm txog cov teeb meem ntawm quantum mechanics, ib tus yuav tsum nkag siab tias nws cov txheej txheem thiab kev cai lij choj muaj kev sib cuam tshuam thiab tsis ua raws li kev siv lub cev classical. Cia peb sim nkag siab txog qhov tsis sib haum xeeb tshaj plaws - quantum entanglement ntawm cov khoom.

Quantum Entanglement Theory

Pib nrog, nws tsim nyog nkag siab tias quantum physics zoo li lub qhov dej hauv qab uas txhua yam tuaj yeem pom. Qhov tshwm sim ntawm quantum entanglement thaum pib ntawm lub xyoo pua xeem tau kawm los ntawm Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Tswb, Planck thiab ntau lwm tus kws kho mob. Thoob plaws hauv lub xyoo pua nees nkaum, ntau txhiab tus kws tshawb fawb thoob ntiaj teb tau mob siab kawm nws thiab sim ua.

Lub ntiaj teb no raug cov kev cai nruj ntawm physics

Vim li cas thiaj muaj kev txaus siab rau qhov tsis sib xws ntawm quantum mechanics? Txhua yam yooj yim heev: peb ua neej nyob, ua raws qee yam kev cai ntawm lub ntiaj teb lub cev. Lub peev xwm los "bypass" predestination qhib lub qhov rooj tej yam yees siv, dhau musqhov twg txhua yam ua tau. Piv txwv li, lub tswv yim ntawm "Schrödinger's Cat" ua rau muaj kev tswj hwm qhov teeb meem. Nws kuj tseem yuav dhau los ua cov ntaub ntawv xov xwm, uas ua rau quantum entanglement. Kev sib kis ntawm cov ntaub ntawv yuav dhau los ua sai sai, tsis hais nyob deb. qhov teeb meem no tseem tab tom kawm, tab sis muaj qhov zoo.

Analogy thiab nkag siab

Dab tsi yog qhov txawv ntawm quantum entanglement, yuav nkag siab nws li cas thiab ua li cas nrog nws? Cia peb sim ua kom tiav. Qhov no yuav xav tau qee qhov kev sim xav. Xav txog tias koj muaj ob lub thawv hauv koj txhais tes. Txhua ntawm lawv muaj ib lub pob nrog ib kab txaij. Tam sim no peb muab ib lub thawv rau lub astronaut, thiab nws ya mus rau Mars. Thaum koj qhib lub thawv thiab pom tias kab txaij ntawm lub pob yog kab rov tav, ces nyob rau hauv lwm lub thawv lub pob yuav cia li muaj kab txaij ntsug. Qhov no yuav yog quantum entanglement qhia nyob rau hauv cov lus yooj yim: ib yam khoom predetermines txoj hauj lwm ntawm lwm tus.

quantum entanglement hauv cov ntsiab lus yooj yim
quantum entanglement hauv cov ntsiab lus yooj yim

Txawm li cas los xij, nws yuav tsum nkag siab tias qhov no tsuas yog qhov piav qhia dav dav xwb. Yuav kom tau txais quantum entanglement, nws yog ib qho tsim nyog uas cov khoom muaj tib lub hauv paus chiv keeb, zoo li ntxaib.

entanglement ntawm quantum xeev
entanglement ntawm quantum xeev

Nws tseem ceeb heev kom nkag siab tias qhov kev sim yuav cuam tshuam yog tias ib tus neeg ua ntej koj muaj sijhawm los saib yam tsawg kawg ib qho ntawm cov khoom.

Qhov twg tuaj yeem siv quantum entanglement?

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm quantum entanglement tuaj yeem siv los xa cov ntaub ntawv mus ntevtam sim ntawd. Cov lus xaus zoo li no cuam tshuam Einstein txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo. Nws hais tias qhov siab tshaj plaws ntawm kev txav mus los tsuas yog nyob hauv lub teeb - peb puas txhiab kilometers ib ob. Qhov kev hloov ntawm cov ntaub ntawv no ua rau nws ua tau rau lub cev teleportation kom muaj nyob.

Txhua yam hauv ntiaj teb yog cov ntaub ntawv, suav nrog teeb meem. Quantum physicists tuaj rau qhov xaus no. Xyoo 2008, raws li cov ntaub ntawv theoretical, nws tuaj yeem pom quantum entanglement nrog qhov muag liab qab.

quantum entanglement
quantum entanglement

Qhov no ib zaug ntxiv qhia tias peb nyob rau ntawm qhov kev tshawb pom zoo - txav mus rau qhov chaw thiab sijhawm. Lub sij hawm nyob rau hauv lub ntiaj teb no yog discrete, yog li instantaneous txav nyob rau hauv loj deb deb ua rau nws tau mus rau lub sij hawm sib txawv ceev (raws li lub hypotheses ntawm Einstein, Bohr). Tej zaum yav tom ntej nws yuav muaj tseeb ib yam li lub xov tooj ntawm tes niaj hnub no.

Etherdynamics thiab quantum entanglement

Raws li qee cov kws tshawb fawb, quantum entanglement tau piav qhia los ntawm qhov tseeb tias qhov chaw muaj ntau hom ether - dub teeb meem. Txhua lub ntsiab lus, raws li peb paub, muaj nyob rau hauv daim ntawv ntawm nthwv dej thiab lub cev (particle). Qee cov kws tshawb fawb ntseeg tias tag nrho cov khoom nyob rau ntawm "canvas" ntawm lub zog tsaus. Qhov no tsis yooj yim to taub. Cia peb sim los txheeb xyuas lwm txoj hauv kev - txoj kev koom nrog.

Xav txog koj tus kheej ntawm lub puam. Lub teeb cua thiab cua me ntsis. Pom cov nthwv dej? Thiab qhov chaw nyob deb, nyob rau hauv qhov kev xav ntawm lub hnub ci, lub nkoj tau pom.lub zog).

Lub hiav txwv tuaj yeem txav mus rau hauv daim ntawv ntawm cov nthwv dej thiab cov tee dej. Ib yam li ntawd, tag nrho cov ntsiab lus tseem ceeb tuaj yeem yog lub hiav txwv (nws qhov tseem ceeb) lossis ib qho sib cais - ib qho poob.

Qhov no yog qhov piv txwv yooj yim, txhua yam nyuaj me ntsis. Cov khoom uas tsis muaj tus neeg saib xyuas yog nyob rau hauv daim ntawv ntawm nthwv dej thiab tsis muaj qhov chaw ruaj khov.

etherodynamics thiab quantum entanglement
etherodynamics thiab quantum entanglement

Dawb sailboat yog cov khoom sib txawv, nws txawv ntawm qhov chaw thiab cov qauv ntawm cov dej hiav txwv. Ib yam li ntawd, muaj "peaks" nyob rau hauv dej hiav txwv ntawm lub zog uas peb tuaj yeem pom tau tias yog qhov tshwm sim ntawm lub zog uas paub rau peb uas tau tsim cov khoom ntawm lub ntiaj teb.

Microworld nyob ntawm nws tus kheej txoj cai

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm quantum entanglement tuaj yeem nkag siab yog tias peb xav txog qhov tseeb tias cov khoom siv hluav taws xob yog nyob rau hauv daim ntawv ntawm nthwv dej. Tsis muaj ib qho chaw tshwj xeeb thiab cov yam ntxwv, ob qho tib si nyob hauv dej hiav txwv ntawm lub zog. Thaum lub sijhawm tus neeg soj ntsuam tshwm, nthwv dej "tig" mus rau hauv ib qho khoom siv tau kov. Qhov thib ob particle, soj ntsuam lub equilibrium system, acquires opposite zog.

Cov lus piav qhia tsis yog tsom rau cov lus piav qhia kev tshawb fawb txog lub ntiaj teb quantum. Lub peev xwm ntawm tus neeg zoo tib yam los nkag siab yog nyob ntawm qhov muaj kev nkag siab txog cov khoom uas tau nthuav tawm.

Particle physics kawm txog kev sib koom ua ke ntawm quantum xeev raws li kev sib hloov (kev sib hloov) ntawm ib qho me me.

quantum entanglement hloov ntaub ntawv
quantum entanglement hloov ntaub ntawv

Cov lus tshawb fawb (simplified) - quantum entanglement yog txhais los ntawm qhov sib txawv. ATNyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev soj ntsuam cov khoom, cov kws tshawb fawb pom tau hais tias tsuas muaj ob tug spines - nrog thiab hla. Oddly txaus, nyob rau hauv lwm txoj hauj lwm, cov hais tsis "pose" rau tus soj ntsuam.

New hypothesis - Kev pom tshiab ntawm lub ntiaj teb

Txoj kev tshawb fawb ntawm microcosm - qhov chaw ntawm cov khoom hauv theem pib - ua rau muaj ntau qhov kev xav thiab kev xav. Cov nyhuv ntawm quantum entanglement ua rau cov kws tshawb fawb xav txog qhov muaj qee yam ntawm quantum microlattice. Nyob rau hauv lawv lub tswv yim, ntawm txhua qhov ntawm - qhov taw tes ntawm kev sib tshuam - muaj quantum. Txhua lub zog yog ib qho kev sib txuas, thiab qhov tshwm sim thiab kev txav ntawm cov khoom tuaj yeem ua tau los ntawm cov kab ntawm cov lattice xwb.

Qhov luaj li cas ntawm "qhov rais" ntawm qhov grating yog qhov me me, thiab kev ntsuas ntawm cov cuab yeej siv niaj hnub no tsis yooj yim sua. Txawm li cas los xij, txhawm rau paub meej lossis tsis lees paub qhov kev xav no, cov kws tshawb fawb tau txiav txim siab los kawm txog kev txav ntawm photons nyob rau hauv ib qho chaw quantum lattice. Cov kab hauv qab yog tias photon tuaj yeem txav ncaj los yog hauv zigzags - raws kab pheeb ces kaum ntawm lub lattice. Hauv qhov thib ob, tau kov yeej qhov kev ncua deb, nws yuav siv zog ntau dua. Raws li, nws yuav txawv ntawm photon txav mus rau hauv txoj kab ncaj nraim.

Tej zaum nyob rau lub sijhawm peb yuav kawm tias peb nyob hauv ib daim phiaj quantum spatial. Los yog qhov kev xav no yuav tsis raug. Txawm li cas los xij, nws yog lub hauv paus ntsiab lus ntawm quantum entanglement uas qhia txog qhov muaj peev xwm ntawm qhov muaj nyob ntawm lattice.

lub hauv paus ntsiab lus ntawm quantum entanglement
lub hauv paus ntsiab lus ntawm quantum entanglement

Raws li cov ntsiab lus yooj yim, hauv qhov kev xav tsis thoob "lub voos xwmfab" lub ntsiab lus ntawm ib lub ntsej muag yog lub ntsiab lus tseeb ntawm lwm tus. Qhov no yog lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev khaws cov qauv ntawm qhov chaw -lub sij hawm.

Yuav kom nkag siab txog lub ntiaj teb tej yam yees siv thiab tsis paub meej ntawm quantum physics, nws tsim nyog saib ze rau ntawm chav kawm ntawm kev tshawb fawb dhau tsib puas xyoo dhau los. Nws tau siv los ua lub ntiaj teb tiaj tus, tsis yog kheej kheej. Qhov laj thawj yog pom tseeb: yog tias koj coj nws cov duab ua ib puag ncig, ces dej thiab tib neeg yuav tsis tuaj yeem tiv taus.

Raws li peb tuaj yeem pom, qhov teeb meem tshwm sim thaum tsis muaj lub zeem muag tiav ntawm txhua tus ua yeeb yam. Nws yog qhov ua tau tias kev tshawb fawb niaj hnub no tsis muaj lub zeem muag ntawm txhua tus ua yeeb yam kom nkag siab txog quantum physics. Lub zeem muag tsis pom kev ua rau muaj kev sib cav sib ceg thiab kev tsis sib haum xeeb. Tej zaum lub ntiaj teb tej yam yees siv ntawm quantum mechanics tuav cov lus teb rau cov lus nug no.

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